A GREEN AND RELIABLE TITRIMETRIC METHOD FOR TOTAL ORGANIC CARBON DETERMINATION WITH POTASSIUM PERMANGANATE

Otavio R. Lã

Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

Caroline C. de Azevedo

Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

Cristina M. Barra

Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

Julia B. Netto-Ferreira

Soil and Water Sciences Department, University of Florida, 2181 McCarty Hall A, 32603, Gainesville, FL, USA

Érica B. de Sousa

Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

José G. Rocha Jr.^**e-mail: geraldorocha@ufrrj.br

Departamento de Química Analítica, Instituto de Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

Brazilian⁵⁷57 dos Santos, H. G.; Jacomine, P. K. T.; dos Anjos, L. H. C.; de Oliveira, V. Á.; Lumbreras, J. F.; Coelho, M. R.; de Almeida, J. A.; de Araújo Filho, J. C.; de Oliveira, J. B.; Cunha, T. J. F. In Brazilian Soil Classification System; Embrapa Solos - Livro técnico (INFOTECA-E), Brasília, Brazil, 2018./ Soil Taxonomy⁵⁸58 United States Department of Agriculture (USDA) - Natural Resources Conservation Service (NRC); Soil taxonomy: a basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys; USDA - NRC, Washington, 1999. equivalent	Total organic carbon content (g kg^-1)		Error (%)	Factor	F-value^a
	Reference method	Proposed method	Error (%)	Factor	F-value^a
Chernossolo / Molisols	24.0 ± 0.1	23.8 ± 0.3	0.8	0.992	8.8
Latossolo / Oxisols	17.3 ± 0.5	19.3 ± 0.6	-12	1.12	1.3
Gleissolo / Entisols (poor drainage conditions)	8.7 ± 0.4	7.2 ± 0.1	17	0.828	42
Cambissolo / Inceptisols	8.9 ± 0.2	5.8 ± 0.2	35	0.652	2.3

Conditions	Proposed method	YB method
Oxidizing agent	KMnO₄	K₂Cr₂O₇
H₂SO₄ amount	10 mL / 0.125 mol L^-1	7.5 mL / concentrated
Oxidation time	30 min	30 min
Oxidation temperature	70 °C	170 °C
Oxidizing agent mass / 100 soil samples	65 g	49 g
Concentrated H₂SO₄ vo-lume / 100 soil samples^a	186 mL	950 mL

\begin{array}{r} R e a c t i o n 1 : 3 C + 4 {M n O}_{4}^{-} + 4 H^{+} \to 3 {C O}_{2 (g)} + 4 {M n O}_{2 (s)} + 2 H_{2} O \\ R e a c t i o n 2 : {M n O}_{4}^{-} + 5 {F e}^{2 +} + 8 H^{+} \to {M n}^{2 +} + 5 {F e}^{3 +} + 4 H_{2} O \\ R e a c t i o n 3 : {M n O}_{2 (s)} + 2 {F e}^{2 +} + 4 H^{+} \to {M n}^{2 +} + 2 {F e}^{3 +} + 2 H_{2} O \end{array}

T O C = 3 \times \frac{[M_{{F e}^{2 +}} (V_{{F e}^{2 +}}^{b} - V_{{F e}^{2 +}}^{a}) + 5 M_{{M n O}_{4}^{-}} (V_{{M n O}_{4}^{-}}^{a} - V_{{M n O}_{4}^{-}}^{b})]}{m_{sample}}

\begin{array}{r} R e a c t i o n 5 : 3 C + 2 {C r}_{2} O_{7}^{2 -} + 16 H^{+} \to 3 {C O}_{2 (g)} + 4 {C r}^{3 +} + 8 H_{2} O \\ R e a c t i o n 6 : {C r}_{2} O_{7}^{2 -} + 6 {F e}^{2 +} + 14 H^{+} \to 2 {C r}^{3 +} + 6 {F e}^{3 +} + 7 H_{2} O \end{array}

\begin{array}{r} R e a c t i o n 7 : 2 {M n O}_{4}^{-} + 5 H_{2} O + 6 H^{+} \to 2 {M n}^{2 +} + 5 / 2 O_{2 (g)} + 8 H_{2} O \\ R e a c t i o n 8 : 2 {M n O}_{4}^{-} + 3 {M n}^{2 +} + 2 H_{2} O \to 5 {M n O}_{2 (s)} + 4 H^{+} \\ R e a c t i o n 9 : 4 {M n O}_{4}^{-} + 2 H_{2} O \to 4 {M n O}_{2 (s)} + 3 O_{2 (g)}^{2 (s)} + 4 {O H}^{-} \end{array}